jvm内存模型

程序计数器:(线程私有)
    程序计数器是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,它是程序控制流的指示器,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成
    如果线程正在执行的是一个Java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果正在执行的是本地(Native)方法,这个计数器值则应为空
 
Java虚拟机栈:(线程私有)
    Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)也是线程私有的,它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型:每个方法被执行的时候,Java虚拟机都会同步创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程
    局部变量表存放了编译期可知的各种Java虚拟机基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用(reference类型,它并不等同于对象本身,可能是一个指向对象起始地址的引用指针,也可能是指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置)和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)这些数据类型在局部变量表中的存储空间以局部变量槽(Slot)来表示,其中64位长度的long和double类型的数据会占用两个变量槽,其余的数据类型只占用一个。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配,当进入一个方法时,这个方法需要在栈帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的,在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。请读者注意,这里说的“大小”是指变量槽的数量,虚拟机真正使用多大的内存空间(譬如按照1个变量槽占用32个比特、64个比特,或者更多)来实现一个变量槽,这是完全由具体的虚拟机实现自行决定的事情。
 
Java虚拟机栈内存区域规定了两类异常状况:1、如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛StackOverflowError异常;2、如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展,当栈扩展时无法申请到足够的内存会抛出OutOfMemoryError异常。
 
本地方法栈:(线程私有)
    本地方法栈(Native Method Stacks)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,其区别只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地(Native)方法服务
 
Java堆:(线程共享)
    Java堆(Java Heap)是虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所
有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,Java
世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。所有线程共享的Java堆中可以划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB),以提升对象分配时的效率。
Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,但在逻辑上它应该被视为连续的,但对于大对象(典型的如数组对象),多数虚拟机实现出于实现简单、存储高效的考虑,很可能会要求连续的内存空间。
如果在Java堆中没有内存完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常
逃逸分析技术的日渐强大,栈上分配、标量替换优化手段
 
 
方法区:(线程共享)
    方法区(Method Area)与Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据,如果方法区无法满足新的内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常
 
运行时常量池:
    运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字
段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池表(Constant Pool Table),用于存放编译期生
成的各种字面量与符号引用,这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中
    运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性,Java语言并不要求常量
一定只有编译期才能产生,也就是说,并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常
量池,运行期间也可以将新的常量放入池中,这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的
intern()方法
    当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常
 
直接内存:
    直接内存(Direct Memory)并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是《Java虚拟机规范》中
定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁地使用,而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现,在JDK 1.4中新加入了NIO(New Input/Output)类,引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区
(Buffer)的I/O方式,它可以使用Native函数库直接分配堆外内存,然后通过一个存储在Java堆里面的
DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能,因为避免了
在Java堆和Native堆中来回复制数据
posted @ 2020-06-28 10:41  烈丶凌  阅读(105)  评论(0编辑  收藏  举报